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上皮-间质转化（EMT）是指具有极性的上皮细胞经过细胞骨架重塑，转换为纤维状的间质细胞并获得侵袭和迁移能力的过程。上皮-间质转化是胚胎发育过程中至关重要的生理进程。多年以来，关于EMT在病理进程中的潜在机制也进行了广泛而深入的研究，包括癌症发生发展、组织和器官的纤维化病变等。在癌症进程中，癌细胞可以通过上皮-间质转化获得较高的侵袭和迁移能力。TGF-β1是一个强有力的EMT诱导因子，在上皮细胞中激活TGF-β1信号通路可以促进EMT的发生。CDK5是一种脯氨酸限定性丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，在癌症进程中发挥重要作用。CDK5是否在TGF-β1诱导EMT及乳腺癌进程中发挥作用有待进一步研究。我们的研究发现，在乳腺癌中，CDK5及其辅激活因子p35普遍高表达，并且与乳腺癌的恶性程度密切相关。在乳腺上皮细胞MCF10A中，TGF-β1可以上调CDK5及其辅激活因子p35的表达，并且敲除CDK5能够抑制TGF-β1诱导的EMT进程。在间质样的乳腺癌细胞系MDA-MB-231和BT-549中，敲除CDK5或者抑制CDK5的激酶活性均能够抑制癌细胞的迁移和侵袭能力。裸鼠体内成瘤实验显示，敲除掉CDK5的MDA-MB-231-shCDK5和BT-549-shCDK5细胞系的成瘤能力明显低于对照组MDA-MB-231-shCtrl和BT-549-shCtrl细胞系，这表明在体内CDK5是一个肿瘤形成的促进因子。在分子水平上，干涉CDK5表达或者抑制CDK5激酶活性可以下调间质标记分子α-平滑肌激动蛋白（α-SMA）的水平，并且降低黏着斑激酶（FAK）第732丝氨酸的磷酸化水平。此外，敲除CDK5改变细胞内纤维状肌动蛋白（F-actin）的分布。相应的，我们发现在几种预后较差的乳腺癌中，CDK5表达量普遍较高，且与不良预后显著相关。我们的研究结果证实，在乳腺癌细胞中，CDK-FAK信号通路对于EMT进程及细胞运动性是至关重要的，并且该通路是位于已知的TGF-β1信号通路的下游。我们的这个发现不仅表明了CDK5有可能成为人类乳腺癌诊断和预后分析的一种有效分子标志，且为EMT靶向治疗药物的开发提供相应的理论依据。